学术干货| sysweld 焊接教程之VE焊接工艺准备


接上一篇:学术干货| sysweld 焊接教程之VE有限元模型建立

Preparing for Welding Process 焊接工艺的准备

Renaming Parts 重命名Parts

  • 在其中一个parts上右键,选择Part Manager(Part管理器),按如下约定重命名。
  • 同样操作,将PART_27重命名为PANEL01_COMPO
  • 重命名PART_26 PANEL02_COMPO
  • 重命名PART_25J01_WIRE

复件 学术干货ARC焊接 (46)

  • 关闭Part Manager 对话框

Defining Collectors: Result Review 定义集:结果评估

  • 在浏览器窗口Explorer Window中的Collectors上右键,选择 “Collector Manager”(集管理器).
  • 设置对象选择器Entity Selector3D Elements by 3D Elements显示视角设为XZ (复件 学术干货ARC焊接 (47))模式
  • Collector Manager中点击按钮 复件 学术干货ARC焊接 (48)新增集,name为POST-CROSS-SCETION
  • 选择“Elements”项,显示视角设为 XY (复件 学术干货ARC焊接 (49)) 模式。
  • 框选自焊接起始边界(底部)开始的第5行单元,如下图所示

复件 学术干货ARC焊接 (50)

  • 选择单元后,按OK 确定选择,按刷新按钮refresh (复件 学术干货ARC焊接 (51)) 查看在Collector Manager 中的集Collector。

Defining Collectors: Load 定义集:载荷

  • 视角设为XZ 模式 (复件 学术干货ARC焊接 (52)) ,按 ‘F’适合窗口显示 。
  • 对每个Loads都要创建集。与焊接有关的LOAD由焊缝WIRE及其邻近单元(焊接过程中受热影响,热影响区HAZ).
  • 创建新集:J01_LOAD。选择“Elements” 项,更改对象选择器 Entity Selector为 3D Elements,该Load中仅有3D单元。
  • 选择J01_WIRE所有单元及其邻近的2排单元。

复件 学术干货ARC焊接 (53)

Elements in J01_LOAD

Defining Collectors: Clamping Conditions 定义集:夹持条件

  • 必须创建集以模拟焊接过程中的夹持条件。
  • 第一个夹持集命名为CLAMP01,选择 “Nodes”项,选择基板如下图所示的1个节点,按 OK 确定。复件 学术干货ARC焊接 (54)
  • 再次选择New新建集,命名为 CLAMP02,选择基板的1个节点,按 OK
  • 再次选择New新建集,命名为 CLAMP03,选择筋板侧的所有节点,按 OK
  • 再次选择New新建集,命名为 CLAMP04,选择基板上的4个小面,按 OK

复件 学术干货ARC焊接 (55)

  • 再次选择New新建集,命名为 CLAMP05,选择筋板上的4个小面,按 OK复件 学术干货ARC焊接 (56)
  • 关闭集管理器Collector Manager 对话框
  • Free and Coincident Nodes 自由和重合节点

  • 在浏览器窗口的“Free Nodes”右键,选择Delete删除自由节点

复件 学术干货ARC焊接 (57)

  • 菜单Checks > Coincident Nodes 检测重合节点
  • Check检测,按Fuse All融合重合节点(即重合节点融合为一个节点),Apply确认
  • 融合后,再次检测以保证无重合节点。

复件 学术干货ARC焊接 (58)

Check coincident nodes and Fuse All

Coincident Elements 重合单元

  • 菜单Checks > Coincident Elements检测重合单元,步骤与重合节点处理类似。本例中无重合单元复件 学术干货ARC焊接 (59)

    Check coincident elements (none in this example)

    Element Quality 单元质量

  • 菜单Checks > Element Quality检测单元质量
  • 除“Min Jacobian”外勾除其他项,从单元类型下拉列表中选择“3D”,按Check检测3D单元质量
  • 在“Quality Correct”质量修复下点击Auto Correct 自动修复问题单元
  • 关闭Element Quality 单元质量对话框

复件 学术干货ARC焊接 (60)

Element Boundaries 单元边界

  • 菜单Checks > Boundary检测单元边界,这可检测裂缝等
  • Check检测,按Apply确定,关闭对话框

复件 学术干货ARC焊接 (61)

Check element boundaries

Store the Model 保存模型

  • 保存模型为*.vdb 文件 (LIU-DONG.vdb).

Export the Model for Simulation 导出模型到Visual Weld

  • 现在可导出到Visual Weld.
  • 菜单File > Export文件导出
  • 以ASC文件类型导出文件,名为<project_name>_DATA30.ASC,本例名为PANEL_BAR_LIU_ASC
  • 点击Save。

Starting the Welding Project 启动焊接工程

  • 关闭Visual-MESH 7.5,启动 Visual-WELD 7.5.
  • 菜单File >Open打开文件
  • 选择先前保存的*.ASC文件(PANEL_BAR_LIU_ASC) ,按 Open打开

Solver Settings 求解器设置

仅在第一次求解模型时需要:

  • 菜单Tools >Solver Settings求解器设置
  • Product产品模块下拉列表中选择 sysweld
  • 浏览选择求解器路径,该路径位于计算机的Program Files 下 (C:\Programs Files\ESI Group\SYSWORLD_en\2011.0 ,若为64位则在 C:\Program Files (x86)\ESI Group\SYSWORLD_en\2011.0)

复件 学术干货ARC焊接 (62)

Change the Solver Settings

Weld Deposit Options 焊接 沉积 选项

  • 菜单File > General Preferences (一般设置)VWELD Preferences 页
  • Export Not Yet Deposited Material(导出未沉积材料)选项设为NO,点击OK.

复件 学术干货ARC焊接 (63)

Defining the Weld Trajectories 定义焊接轨迹

  • 在Display显示工具条上点击按钮复件 学术干货ARC焊接 (64)Flat and Wireframe(平光及线框)显示体网格
  • 菜单Welding > Create Trajectory 创建迹线
  • 创建方法Method下拉中选择Two Nodes,选择下图所示的节点作为Start Nodes起始节点,中键确定

注:总是先选择Weld line焊接线的节点,而后才是Reference line参考线的节点。本例中,蓝色点表示焊接线的起始节点,棕色点表示参考线的起始节点,热源沿PATH移动,使用REF定向

复件 学术干货ARC焊接 (65)

  • 选择下图所示的两节点作为终止节点End Nodes,中键确定

复件 学术干货ARC焊接 (66)

  • 点击Preview 预览焊接轨迹,Apply 确定

复件 学术干货ARC焊接 (67)

  • 可注意到在浏览器页的Collectors 下已自动添加了轨迹线的相关集(下图中的10-19),加上了前缀J01 。

复件 学术干货ARC焊接 (68)

Creating the Heat Transfer Skin 创建热传导表面

菜单Tools > Generate Skin生成表面。在view选择Z—X面
手动框选  到最下面那个单元格

  • 确定Extract at下拉为Open Faces(在开放面处提取)
  • 确定未勾选Extract at Part Boundaries在Part边界处提取)
  • 勾选Share Original Nodes (共享原始节点)
  • 点击Extract 2D (提取2D面)并 Apply确定
  • 在浏览器窗,对刚创建的part重命名为AIR

复件 学术干货ARC焊接 (69)

Project Definition 工程定义

  • 菜单Welding >Welding Advisor焊接顾问
  • Welding Advisor焊接顾问Step 1第一步“Project Description”工程描述
  • 按如下输入工程信息:
    • *Name(名称,必填):TJOINT
    • Title(标题):ARC Welding of a T-Joint
    • Working directory(工作文件夹):浏览选择 (若有必要就创建新文件夹)
      • 注:工作文件夹路径不能存在空格,可用下划线代替空格
        • 可行-  D:\Panel_Bar_Results
        • 不行C:\Documents and Settings\Admin\Desktop\PB Results
      • General description(一般描述):Example on simultaneous double T-joint ARC welding  (symmetry  condition applied )
      • Material description(材料描述):S355 structural steel

复件 学术干货ARC焊接 (70)

Step 1: Project Description

  • 填完必填项后(前有 “*” 标识) ,下一步按钮以橙色显示 ,当前步蓝色显示,已完成步绿色显示。
  • 点击Step 2第二步按钮 (  复件 学术干货ARC焊接 (71)) 或右下角的下一步箭头按钮 (  复件 学术干货ARC焊接 (72)) 进入下一步

Setting the Global Parameter 设置全局参数

  • 默认的Welding Advisor 焊接顾问根据网格模型及设置自动确定Computation Option计算选项,用户也可自行更改选择。在此使用的计算选项为“Solid”

复件 学术干货ARC焊接 (73)

  • 进入第三步复件 学术干货ARC焊接 (74).

Component Properties 元件属性

  • 点击按钮 复件 学术干货ARC焊接 (75)弹出列表.
  • 选择PLATE1 _COMPO和PLATE2_COMPO集,按OK 。

复件 学术干货ARC焊接 (76)

  • Material从下拉列表中选择 S355J2G3,而后Add为选定的元件指定材料
  • 点击Joints with Filler 给接头填充材料指定材料
  • 点击复件 学术干货ARC焊接 (77) 弹出列表,选择J01 _WIRE 集按 OK

复件 学术干货ARC焊接 (78)

  • Material从下拉列表中选择 S355J2G3,而后Add为选定的接头指定材料

复件 学术干货ARC焊接 (80)              复件 学术干货ARC焊接 (79)  复件 学术干货ARC焊接 (81)

Step 3: Assign Component Properties

  • 进入第四步Step 复件 学术干货ARC焊接 (82).

Welding Process 焊接工艺

  • 选择工艺类型*Process type 为一般弧焊General Arc.
  • 设定焊接单位长度能量Energy / unit Length of Weld: 单位为 J/mm ,速度Velocity: 单位为 mm/sec.
  • 点击焊接线按钮复件 学术干货ARC焊接 (83) 弹出集列表
  • 选择J01_PATH 按 OK.
  • 与该焊接线相关的对象诸如填充材料Filler Material, 焊接组Welding Group, 参考线Reference Line等会基于约定命名文件自动填写

复件 学术干货ARC焊接 (84)

Step 4: First welding Process

  • Next >> 或直接选择 Weld Pool(焊接熔池) 页
  • 热源Heat Source选择ARC
  • 输入以下值:
    • *Velocity速度:310
    • *InitialTime起始时间: 0.000
    • End Time: 441(基于焊接线长度自动计算)
  • 输入以下*Estimated估计值:
    • Length熔池长: 000( mm 单位)
    • Width熔池宽: 000( mm单位)
    • Penetration熔池深: 500( mm单位)
  • Next >>或选择 Energy
  • 输入下列值:
    • *Energy/Unit length单位长度能量: 28000
    • *Efficiency效率: 1.000
    • Power Ratio功率比: 1.200
    • Length Ratio长度比: 0.500
  • 勾选 Start/End Energy Ramp (起始/结束能量斜率),点击 Add 更新焊接线

复件 学术干货ARC焊接 (85)

Step 4: Weld Pool and Energy settings of the first weld

 复件 学术干货ARC焊接 (86)

Step 4: Properties of the weld lines

  • 进入第5步Step 复件 学术干货ARC焊接 (87).

Cooling Condition 冷却条件

  • 点击集按钮 复件 学术干货ARC焊接 (88),选择集 AIR(前面创建的Skin表面)按 OK
  • 介质*Medium 选择 Free Air Cooling (空冷),外界温度Ambient Temp20
  • 点击Add按钮更新热交换条件

复件 学术干货ARC焊接 (89)

Step 5: Cooling Condition

  • 进入第6步复件 学术干货ARC焊接 (90).

Clamping Conditions  夹持条件

  • 点击集按钮 复件 学术干货ARC焊接 (91) 选择 CLAMP 01集,按OK.
  • 夹持类型选择Rigid (刚性夹持),刚性夹持方向“Rigid in Direction”为“Y和Z
  • 点击Add按钮更新夹持条件定义

复件 学术干货ARC焊接 (92)

Step 6: Rigid clamping definition

  • 点击集按钮 复件 学术干货ARC焊接 (93) 选择 CLAMP02 集,按OK.
  • 夹持类型选择Rigid (刚性夹持),刚性夹持方向“Rigid in Direction”为“Y”
  • 点击Add按钮更新夹持条件定义

复件 学术干货ARC焊接 (94)

Step 6: Rigid clamping definition

  • 点击集按钮 复件 学术干货ARC焊接 (95) 选择 CLAMP03集,按OK.
  • 夹持类型选择Symmetry,点击Add按钮更新夹持条件。

复件 学术干货ARC焊接 (96)

  • 点击集按钮  复件 学术干货ARC焊接 (97)选择 CLAMP04集,按OK.
  • 夹持类型选择Elastic,在 Elastic Stiffness中的In Plane填写:000;在 Perpendicular to Plane: 1000.000,点击Add按钮更新夹持条件定义
  • 点击集按钮  复件 学术干货ARC焊接 (98)选择 CLAMP05集,按OK.
  • 夹持类型选择Elastic,在 Elastic Stiffness中的In Plane填写:000;在 Perpendicular to Plane: 1000.000,点击Add按钮更新夹持条件定义

复件 学术干货ARC焊接 (99)

Step 6: Clamping Definitions

  • 定义完所有夹持类型后,在Clamping Condition中点击夹持按钮复件 学术干货ARC焊接 (100)选择列表中所有夹持,按OK.
  • Name保持为缺省
  • 输入夹持起始时间*Start time: 0
  • 输入夹持结束时间*End time: 0
  • 点击Add按钮更新夹持条件定义

复件 学术干货ARC焊接 (101)

  • 点击夹持按钮复件 学术干货ARC焊接 (102),在列表中选择CLAMP01,CLAMP02,
  • Name保持为缺省
  • 输入夹持起始时间*Start time:  600.0
  • 输入夹持结束时间*End time:  601.0

复件 学术干货ARC焊接 (103)

  • 点击Add按钮更新夹持条件定义
  • 点击夹持按钮复件 学术干货ARC焊接 (104),在列表中选择CLAMP01,CLAMP02和C;AMP03。
  • Name保持为缺省
  • 输入夹持起始时间*Start time:  601.0
  • 输入夹持结束时间*End time: 3600.0

复件 学术干货ARC焊接 (105)

  • 点击Add按钮更新夹持条件定义

复件 学术干货ARC焊接 (106)

Step 6: Properties of the Clamping Conditions

  • 进入第7步复件 学术干货ARC焊接 (107).

Loads and Deformations 载荷与变形

  • 本例不涉及任何载荷条件
  • 进入第8步复件 学术干货ARC焊接 (108).

Solution Parameters 求解参数

  • 两种分析类型默认都会被选上,若机械分析没必要则可勾除。本例将进行Thermo-Metallurgical热-金相和Mechanical机械分析
  • 输入初始温度*Initial Temperature: 为 
  • 点击高级箭头复件 学术干货ARC焊接 (109)查看更多选项,本例保持其缺省设置

复件 学术干货ARC焊接 (110)

Step 8: Solution Parameters

Solve 求解

  • 点击Generate Input Data 生成输入数据以导出所有工程文件到工作目录

复件 学术干货ARC焊接 (111)

  • 该步需花费一段时间

复件 学术干货ARC焊接 (112)

Job Submission 提交任务

  • 菜单Welding > Computation Manager计算管理器
  • 选择工程文件 TJOINT01.vdb (与第1步文件名相同).
  • 勾选“Heat Transfer”和“Mechanical”下的所有选项,按Compute计算所有
  • 注:该求解过程需耗费一定的时间,耗时长短取决于系统性能,(本例大约要一个小时)
  • 任何时候均可按Kill Process 终止计算进程。注:若进程被终止,则无法查看结果
  • 项目计算完成后相应的单元格会变绿,蓝色表示项目正在计算;橙色表明项目计算存在问题,可点击复件 学术干货ARC焊接 (113)查看日志文件log files
  • 所有单元格变绿后,该窗口会关闭

复件 学术干货ARC焊接 (114)

Solution Manager: Solution Progress

下一篇:是结果发分析。由于整个教程太长,分为网格划分、工艺准备与焊接、结果分析三个部分,整个文档可以在最后一篇,阅读原文下载。

本文由材料人编辑部石头供稿,欢迎加入材料人科研软件交流群 378691315

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